淺析CORS系統的技術特點及其在工程測繪中的應用

摘要：CORS系統是衛星定位技術、計算機網絡技術、數字通訊技術等高新科技多方位、深度結晶的產物，由基準站網、數據處理中心、數據傳輸系統、定位導航數據播發系統、用戶應用系統五個部分組成，各基準站與監控分析中心間通過數據傳輸系統連接成一體，形成專用網絡。以其精度高、操作簡便、自動化以及高可靠性在工程測繪中也顯的日益重要和突出，已成為工程測繪應用的發展熱點之一，本文針對其技術特點以及其在工程測繪中的應用作了相關的分析，以供參考。

關鍵詞：CORS系統；技術特點；工程測繪

CORS系統是現代GPS的發展熱點之一，隨著GPS技術的飛速進步和應用普及，它在城市測量中的作用已越來越重要。當前，利用多基站網絡RTK技術建立的連續運行衛星定位服務綜合系統CORS系統，以及廣泛應用于測繪和氣象輔助預報、地震監測、規劃建設、交通導航管理等諸多領域，在工程測繪中的應用也相當廣泛。

一、CORS系統簡介

1.1 CORS系統原理

CORS系統由基準站網、數據處理中心、數據傳輸系統、數據分發系統、用戶應用系統五個部分組成。各基準站負責衛星信號的捕獲、跟蹤、采集與傳輸。數據處理中心是系統的核心，用于數據分流與處理、對各參考站設備狀態、正常性進行監測管理，以及向各類用戶提供數據服務和計算服務。數據傳輸系統把參考站GPS觀測數據通過光纖專線傳輸至系統監控分析中心，同時把系統差分信息傳輸至用戶。數據分發系統向用戶播發定位導航數據。用戶應用系統包括用戶信息接收系統、網絡型RTK定位系統、事后和快速精密定位系統以及自主式導航系統和監控定位系統等。按照用戶實際的不同目的，可以分為測繪與工程用戶（厘米、分米級），車輛導航與定位用戶（米級），高精度用戶（事后處理），氣象用戶等幾類[1]。

1.2 CORS系統的優點

1.2.1 自動化和智能化

CORS系統服務體系下能夠實現工作自動化，實現了自動記錄功能、差分解算功能和坐標轉換功能等。

1.2.2 網絡化

隨著GPS差分解算技術的發展，并與網絡通信技術相結合，GPS參考站之間實現了互聯和統一控制。在單參考站工作模式下，各個參考站獨立發送差分信息，互相不關聯。而多參考站網絡化的CORS系統中，單個參考站作為網絡的節點，GPS數據通過網絡鏈路傳輸、處理和存儲，所有GPS參考站通過系統的數據中心形成一個高度網絡化群體。

1.2.3 快速定位

CORS系統在其服務范圍內可以實時地獲取高精度的三維坐標成果，能夠實現GPS快速定位測量。

1.2.4 高可靠性

即使CORS系統參考站中一個或少數幾個參考站不能正常工作，也可以由剩下的可正常工作的參考站進行解算，極大地提高了系統的可靠性。此外，網絡RTK流動站采用固定的通信數據鏈（GPRS/CDMA），減少了無線電噪聲干擾，實現了數據鏈路可靠性。

二、CORS系統在測繪工程中的應用

隨著城市建設速度的加快，對原有控制點破壞較大，造成了人力、物力和財力的極大浪費。CORS系統的建立，則大大提高了測繪精度、速度與效率，降低了勞動強度和成本，省去了測量標志保護與修復的費用。隨著CORS基站的建設和連續運行，就形成了一個以永久基站為控制點的網絡，可以利用它對外開放使用，做出更多的社會效益[2]。

2.1 CORS系統在海域測繪中的應用現狀

近年來，隨著涉海項目建設的增長和海域使用狀況調查的開展，CORS網絡能夠覆蓋到海域，而且與地面基準體系一致，解決了以前無法利用傳統的大地測量方法均勻地在海上布設高精度的大地測量控制點、基準體系不統一的問題，成為海域測量必不可少的工具。

2005年東莞市集成了GPS網絡RTK、計算機網絡、數字中繼、分布式軟件、運程船控、移動通信當代先進技術，建成了國內第一個地級市全覆蓋的CORS系統。整個地區及鄰近海域內的用戶都可根據該CORS系統完成各種精密定位、快速和實時定位、導航等工作，還能滿足海洋測繪等方面對定位導航服務的需要。

2.2 CORS系統在城市測繪工程中的應用

與常規測量作業模式相比，CORS系統在城市工程測繪應用上，具有以下明顯優勢：覆蓋范圍廣、可用性高，系統可提供全天候不間斷的服務，受氣候、通視條件、地形和季節等因素影響和限制較少；數據安全可靠，沒有誤差積累，精度水平在系統的有效覆蓋范圍內大致均勻，可以避免臨時基站選站不當而引起的起算偏差；提高工作效率，節約資源，勞動強度低。

2.2.1 在控制測量中的應用

隨著城市建設速度的加快，各路段路面需不定時進行翻修、拓寬，以傳統支站方式要花大量人力重新布設，不但保證不了精度，還造成巨大浪費。隨著CORS系統的建成和運行，各測繪單位均使用同一地區的CORS系統重新布設的控制點，就相當于不同時段測量的同基準的控制測量，測出的新舊控制點的精度一致。城市控制測量用GPS靜態測量方法獲得，相比于常規控制測量，不再需要點間必須通視的外業條件限制，且精度也比常規測量的精度高。

2.2.2 在數字測圖中及地籍測繪的應用

在比較開闊的地方，可以直接使用網絡RTK進行數據采集，一人就可完成野外作業，不需要在控制點上設站，節約了大量的時間。

2.2.3 在線形工程測圖及勘測定界中的應用

CORS系統在線形工程中具有強大的優勢。在沿海城市的海堤的帶狀地形圖測量和勘測定界測量、城市中的市政道路的勘測定界及施工中的線路線形放樣測量中，直接連接接收機，待固定解之后就可用于碎步點測量，摒棄了先布設首級控制點的傳統測量模式[3]。

2.2.4 CORS系統在變形監測方面的應用

CORS的建立，可以對工程建設進行實時、有效、長期的變形監測，對災害進行快速預報。對于特大型橋梁變形監測，由于受車輛、風荷等諸多因數影響傳統常規測量儀很難保證高精度、實時、長期變形監測，同時傳統的測量方法需投入較多人力、物力、財力；對于一些水庫壩體、重要建筑物傾斜、沉降變形；區域地面沉降等進行監測，通過對監測對象設立足夠數量的GPS 觀測點采用CORS 不間斷的傳遞數據，處理后的數據計算變形量，對此后變形進行分析預報，對不利災害變形數據及時提供決策者采取預防措施。

三、結語

綜上所述，CORS是目前國內乃至全世界GPS的最新技術和發展趨勢，目前各發達國家正在建立綜合性的CORS服務網，應用領域不斷擴大。近幾年來，國內不同行業已經陸續建立了一些專業性的衛星定位連續運行網絡，為滿足國民經濟建設信息化的需要，一大批城市、省區和行業正在籌劃建立類似的連續運行網絡系統，一個連續運行參考站網絡系統的建設已經進入了蓬勃發展的階段。CORS將是城市信息化的重要組成部分，并由此建立起城市空間基礎設施的三維、動態、地心坐標參考框架，是數字城市建設的基礎。CORS建設為測繪工作提供了一個統一的基準，能夠有效的解決不同行業、不同部門之間坐標系統的差異問題，將會給城市工程測繪事業帶來巨大的社會效益和經濟效益。

參考文獻：

[1]龍洋，許江濤，朱睿.CORS系統的技術特點及應用現狀[J].山西建筑，2012，38（5）：231-232.

[2]姚國斌.城市CORS系統的應用現狀及展望[J].輕工設計，2011，3：64-65.

[3]陳楓.論CORS系統在城市工程測繪中的應用[J].科技創新與應用，2012，13：7-8.